En los últimos años, un número cada vez mayor de propietarios de viviendas están eligiendo bombas de calor como la fuente principal de calefacción y refrigeración en sus hogares. Ya sea que esté buscando disminuir el consumo de energía, reducir el uso de electricidad de un tercio a un quinto o reemplazar la caldera de gas en su hogar, la instalación de una bomba de calor es una consideración que vale la pena considerar. Para tomar una decisión informada, Advantage Mechanical Supply está aquí para informarle sobre qué son las bombas de calor, cómo funcionan y si reemplazar su sistema de calefacción actual es la opción adecuada para usted.
¿Qué es una bomba de calor?
Una bomba de calor es una máquina que puede enfriar, calentar y deshumidificar su hogar, lo que la convierte en el sistema todo en uno perfecto. Durante los meses más fríos, su sistema de bomba de calor tomará calor del exterior (aunque parezca que no hay ninguno) y lo bombeará hacia su hogar para generar calor. Durante los meses más cálidos, el sistema de enfriamiento funciona a la inversa al descargar el calor del interior de su hogar. Este proceso mantiene las temperaturas dentro de su casa más frescas. Las bombas de calor eliminan la necesidad de que los propietarios compren una caldera o un horno de gas y una unidad de aire acondicionado. En nuestro libro, las bombas de calor ofrecen el paquete completo para las necesidades de calefacción y refrigeración de cada propietario.
Tipos de bombas de calor
Existen dos tipos principales de bombas de calor disponibles para que los propietarios de viviendas calienten y enfríen sus hogares. En primer lugar, están las bombas de calor de fuente de aire que mueven el aire desde el interior de la casa hacia el exterior, enfriando o calentando la casa. La segunda son las bombas de calor geotérmicas , que utilizan las temperaturas subterráneas de la tierra para funcionar. Ambos sistemas de bombas de calor pueden funcionar como reemplazo de las calderas y hornos de gas natural. Exploremos más a fondo estas opciones de eficiencia energética.
Bombas de calor de fuente de aire
Las bombas de calor de fuente de aire funcionan de manera similar a su nombre. Para calentar su hogar, este sistema toma aire caliente del exterior y lo pasa a través de un refrigerante que lo convierte en gas/vapor. Este gas pasará por el compresor para crear más calor. Luego se dirige a la unidad interior donde libera calor a medida que vuelve a su estado líquido. El calor viaja por toda la casa a través de radiadores o calefacción por suelo radiante; incluso se puede utilizar para calentar el agua.
Para enfriar una casa, el proceso se invierte. El aire caliente del interior de la casa se recicla y se convierte en aire más frío. Este diseño todo en uno permite a los propietarios utilizar un solo sistema para sus necesidades de calefacción y refrigeración.
Fuente: Departamento de Energía
Las bombas de calor de fuente de aire son las mejores para las personas que viven en condiciones climáticas en las que la temperatura no desciende por debajo de los 32 grados Fahrenheit o los 0 grados Celsius con demasiada frecuencia. Aunque este sistema de bomba de calor puede funcionar en condiciones de congelación, debe pasar por un ciclo de descongelación que lo hace menos eficiente.
Bombas de calor geotérmicas
Las bombas de calor geotérmicas utilizan la temperatura normal de la Tierra para enfriar y calentar el espacio en el que se encuentran. Al aprovechar el suelo, este sistema utiliza agua en lugar de aire para transferir calor hacia o desde su hogar. Durante los meses de verano, la bomba de calor geotérmica toma el calor del interior de su hogar y lo transfiere a la tierra fría utilizando agua como medio. Durante los meses de invierno, este sistema utiliza el calor de la tierra para calentar su hogar.
Este tipo de sistema de bomba de calor es una excelente opción para los propietarios que viven en climas en los que se suceden las cuatro estaciones y hay cambios constantes de temperatura. Debido a que la bomba de calor se alimenta de la temperatura constante de la Tierra, las fluctuaciones dramáticas del clima no afectarán su eficiencia como sucedería con una bomba de calor de fuente de aire.
Componentes de la bomba de calor
Las bombas de calor constan de muchas piezas que funcionan juntas para funcionar sin problemas y de manera diferente a un horno de gas normal. Para que comprenda mejor cómo funciona el sistema, analizaremos la estructura de una bomba de calor. A continuación, se detallan las piezas más importantes.
Unidad interior
La unidad interior es la parte de la bomba de calor que verá dentro de su casa. Con un serpentín y un ventilador, esta unidad mueve aire caliente o frío por toda su casa, según lo que necesite. Cuando está funcionando para enfriar su casa, el serpentín funciona como un evaporador. Cuando está produciendo calor, el serpentín funciona como un condensador.
Unidad exterior
Las unidades interiores y exteriores tienen serpentines y ventiladores. La unidad exterior funciona de forma opuesta a la unidad interior. Cuando funciona para enfriar la casa, funciona como condensador. Cuando funciona para calentar la casa, funciona como evaporador. Este componente de la bomba de calor permite que se produzca el intercambio de calor.
Refrigerante
En lugar de una parte particular de la bomba de calor, los refrigerantes son los componentes químicos del sistema que absorben calor (para enfriar una casa) o liberan calor (para calentarla).
Compresor
El compresor retiene el refrigerante y utiliza presión para mover el aire caliente o frío a través de la bomba de calor.
Válvula de inversión
Dado que las bombas de calor son sistemas todo en uno, deben poder funcionar en sentido inverso. La válvula de inversión permite que el sistema de bomba de calor utilice el refrigerante para enfriar el aire. Una vez que cambia de dirección, calienta el aire.
Válvula de expansión
La válvula de expansión garantiza que se utilice la cantidad correcta de refrigerante. También controla la presión y la temperatura. Este proceso permite que el sistema de bomba de calor funcione de manera eficiente.
¿Cómo funcionan las bombas de calor?
En términos sencillos, las bombas de calor primero toman el aire o la temperatura del suelo del interior o el exterior de una casa. Luego, utilizando electricidad para transferir el calor, llevan el espacio a la temperatura deseada. Dado que funcionan como un sistema de calefacción y refrigeración, funcionan de manera diferente según la estación. A continuación, se muestra un desglose simple .
Cómo funcionan las bombas de calor en verano
Durante los meses de verano, puede pensar en su bomba de calor como una unidad de aire acondicionado, a pesar de su nombre. La bomba de calor transfiere calor desde el interior de su hogar al exterior mediante un refrigerante y un compresor. Cuando funcionan correctamente, podrá disfrutar del aire fresco dentro de su hogar durante los cálidos meses de verano.
Cómo funcionan las bombas de calor en invierno
Durante los meses de invierno, es posible que no sienta que hay suficiente aire caliente fuera de su casa para calentarla, pero lo hay. Cuando una bomba de calor funciona en invierno, el proceso es el inverso de lo que ocurre durante el verano. El calor del exterior pasa por el refrigerante, lo que hace que se caliente y distribuya aire caliente por toda la casa.
¿Cómo le ayudan las bombas de calor a ahorrar dinero?
Otros sistemas de calefacción y refrigeración típicos que se utilizan en los hogares son los hornos y las calderas, aunque los hornos son más comunes. Los hornos calientan el aire quemando combustible. Las calderas utilizan gas, petróleo o carbón para calentar el agua que almacenan en su interior y proporcionar calor a toda la casa. Si todos estos sistemas de calefacción y refrigeración funcionan de manera similar, ¿cómo pueden las bombas de calor ayudarle a ahorrar dinero?
Las bombas de calor, según el tipo que elija, pueden parecer costosas de entrada debido al precio unitario y los costos de instalación. Si decide utilizar una bomba de calor geotérmica, tendrá que realizar un trabajo extenso en su propiedad para ponerla en funcionamiento. Esto puede costar más de $10,000 dependiendo de dónde viva. Afortunadamente, como incentivo para la energía térmica, existe asistencia gubernamental disponible para ayudarlo a pagar un sistema de bomba de calor geotérmica. Si las bombas geotérmicas le parecen demasiado complejas o caras, siempre puede optar por una bomba de calor de fuente de aire, cuyo costo promedio puede oscilar entre $1,500 y $5,500.
Al comprar una bomba de calor, es importante recordar que funcionan como un sistema dos en uno, por lo que no es necesario comprar una unidad de aire acondicionado si ya tiene una. Esta es otra forma en que las bombas de calor le ayudan a ahorrar dinero.
Incluso con un calefactor de alta eficiencia, puede terminar pagando entre 5 y 8 dólares al día para que funcione, y a veces incluso más que eso. Durante los meses de invierno, puede esperar pagar unos cientos de dólares dependiendo de dónde viva y cuánto cueste actualmente el combustible solo para calentar su casa. Si bien pueden costar más al principio, las bombas de calor pueden ayudarlo a ahorrar hasta un 40 % en su factura mensual de servicios públicos, algo que otros sistemas no lograrán.
Pros y contras de las bombas de calor
Como ocurre con todos los electrodomésticos y productos domésticos, existen ventajas y desventajas. Hemos desglosado los mejores y los peores aspectos de una bomba de calor para que pueda tomar una decisión más informada.
Ventajas de cambiar a bombas de calor:
- Seguridad: las bombas de calor utilizan electricidad en lugar de combustión para calentar o enfriar su hogar de manera segura. Los sistemas de calefacción que utilizan combustión siempre corren el riesgo de provocar un incendio.
- Costes de funcionamiento: Las bombas de calor son energéticamente eficientes y ofrecen un coste de funcionamiento menor que los sistemas de calefacción basados en combustión.
- Emisiones de carbono: puede reducir su huella de carbono con la función de eficiencia energética de la bomba de calor.
- Mantenimiento: Las bombas de calor requieren controles de mantenimiento mínimos que también pueden realizarse sin asistencia profesional.
- Fiabilidad: las bombas de calor tienen una vida útil de hasta 15 años, lo que le permitirá ahorrar una cantidad considerable de dinero a largo plazo. Si se cuidan bien, algunas bombas de calor duran hasta 20 años o más.
- Enfriamiento: Debido a su diseño reversible, las bombas de calor también pueden enfriar su hogar, eliminando la necesidad de un sistema separado.
Desventajas de cambiar a bombas de calor:
- Instalación: Instalar una bomba de calor no es una tarea fácil, especialmente si elige utilizar una bomba de calor geotérmica. La instalación requiere un trabajo extenso (y a menudo invasivo) dentro y fuera de su hogar.
- Costo inicial: si bien las bombas de calor tienen un costo de funcionamiento bajo, verá un costo inicial más alto cuando compre por primera vez este tipo de sistema.
- Clima frío: En climas muy fríos, puede resultar difícil que el sistema de calefacción funcione de manera eficiente. Sí, siempre hay calor en el aire que se puede aprovechar, pero si hace mucho frío, el sistema tendrá que trabajar más.
¿Cuánto cuestan las bombas de calor?
Los sistemas de calefacción funcionan de manera diferente, por lo que sus costos varían. Actualizar a una bomba de calor le costará el precio de la unidad junto con los costos de instalación. Afortunadamente, el mantenimiento de las bombas de calor generalmente no cuesta mucho y es bastante fácil. El costo promedio de una bomba de calor de fuente de aire es de $ 1,500 a $ 5,000 con un costo de instalación de $ 2,000 a $ 5,500. El costo promedio de una bomba de calor geotérmica es de $ 10,000 con un costo de instalación de $ 3,000 a $ 6,000. Para las bombas de calor geotérmicas, el precio puede variar drásticamente dependiendo del terreno que rodea su casa.
¿Merecen la pena las bombas de calor?
Si bien se deben tener en cuenta los costos monetarios al comprar una bomba de calor, también se debe tener en cuenta el costo de la energía. Las bombas de calor funcionan transfiriendo energía térmica en lugar de crearla, lo que las hace más eficientes energéticamente que las calderas y los hornos. Ahorrará energía y reducirá su huella de carbono al reemplazar su horno por una bomba de calor. También hay menos posibilidades de que haya una fuga de gas y las responsabilidades de mantenimiento son más sencillas.